Erradioaktibitatea eta Argiaren Islapena eta Errefrakzioa

Enviado por Chuletator online y clasificado en Física

Escrito el en vasco con un tamaño de 7,06 KB

Erradioaktibitatea

Erradioaktibitatea fenomeno naturala da. Substantzia erradioaktiboek erradiazio boteretsuak igortzeko gaitasuna dute. Erradiazio horiek gorputz opakoak zeharkatzeko, airea ionizatzeko, plaka fotografikoak inpresionatzeko eta zenbait substantzien fluoreszentzia kitzikatzeko gai dira.

Alfa, Beta eta Gamma Erradiazioak

Substantzia erradiaktiboek igorritako erradiazioak α, β eta γ erradiazio mota desberdinetan sailkatu ziren, beren sarkortasunaren arabera (sarkortasun txikienetik handienera). Gaur egun, badakigu erradiazio horiek nukleo atomikoan sortzen direla.

  • α partikulak: Helio-nukleoak dira, bi protoiz eta bi neutroiz osatutakoak.
  • β partikulak: Elektroi bizkorrak dira, nukleoko neutroien desintegraziotik datozenak, neutroi bakoitzak protoi bat eta elektroi bat emanez.
  • γ erradiazioa: Erradiazio elektromagnetikoak (fotoiak) dira, X izpiek baino maiztasun eta energia handiagoa dutenak. Karga elektrikoa: 0. Masa: 0.

Prozesu Erradioaktiboen Abiadura

Substantzia batek denbora unitatean buruturiko igorpen erradioaktiboen kopuruari aktibitatea (A) edo desintegrazio-abiadura deritzo. SI sistemako unitatea becquerel (Bq) da. Desintegrazio-abiadura desintegratu gabe dauden nukleoen kopuruaren proportzionala da eta nukleoen izaeraren menpekoa. Desintegratu gabeko nukleoen kopurua era esponentzialean txikiagotzen da denbora pasatu ahala. Hasierako nukleoen (N0) erdia desintegratzeko igaro behar den denborari semidesintegrazio-periodoa edo erdibizitza (T) deritzo.

Erreakzio Nuklearrak eta Erradioaktibitatea

Erreakzio nuklearrak nukleo atomiko batzuk bestelako nukleo desberdin bihurtzen direneko prozesuak dira. Nukleo erradioaktiboak oso ezegonkorrak direnez, era espontaneoan sortzen dituzte igorpen erradiaktiboak, erreakzio nuklear desberdinen arabera:

  • Soddy-ren legea: Helio-nukleoa (α partikula) –bi protoiz eta bi neutroiz eratuta dagoena- nukleo gurasotik irteten da. Horrela, nukleo berriaren zenbaki masikoa lau unitate txikiagoa da eta zenbaki atomikoa bi unitate txikiagoa.
  • Fajans-en legea: Nukleo gurasoaren neutroi bat desintegratzen da, elektroi bat (β partikula), protoi bat eta antineutrino bat sortuz. Horrela, nukleo berriaren zenbaki masikoa berdina da eta zenbaki atomikoa unitate bat handiagoa bihurtzen da.
  • γ partikulen igorpena: Nukleo batek γ erradiazioa igortzen duenean energia askatzen du, baina ez dago aldaketarik ez zenbaki atomikoan ezta zenbaki masikoan ere, elementu berbera izaten jarraitzen du.

Oharra: Edozein erreakzio nuklearretan zenbaki atomikoen baturak eta zenbaki masikoen baturak konstante irauten du.

Serie edo Familia Erradioaktiboa

Desintegrazio baten ondoren lortzen den nukleoa ezegonkorra izaten ohi da, eta desintegrazio berria pairatzen du, beste nukleo berri bat sortuz. Oro har, ondoz ondoko desintegrazioak gertatzen dira, azken nukleo egonkorra lortu arte. Prozesu hori osatzen duten erradioisotopo guztien multzoari serie edo familia erradioaktiboa deritzo.

Argiaren Islapena eta Errefrakzioa

Uhinak izaera ezberdineko bi ingurune garden banatzen dituen gainazalera heltzen direnean, energiaren parte bat jatorrizko ingurunera itzultzen da: uhinaren islapena da. Aldi berean, uhin erasotzailearen energiaren beste partea bigarren ingurunera transmititzen da, uhinaren errefrakzioa sortuz. Argiaren islapen eta errefrakzio fenomenoak aztertzeko, oso baliagarria da argi-izpiak kontsideratzea, argiak jasaten dituen norabide aldaketak erakusten baitizkigute. Gainera, argiaren errefrakzio fenomenoak aztertzeko oso garrantzitsua da honako puntu hauek kontuan izatea:

  • Argiaren abiadura handiagoa da hutsean ingurune materialetan baino.
  • Hutsean, argi erradiazioen abiadurak ez du uhin luzeraren menpekotasunik: konstantea da. Hala ere, ingurune materialetan uhin luzeraren menpekotasuna du.
  • Argi uhinen maiztasuna hutsean edota ingurune materialetan berdina da, ez ordea uhin-luzera.

Islapena

Fenomeno honetan, uhin bat bi inguruneren arteko banaketa gainazalera iristean, uhina itzuli egiten da lehenengo ingurunera, uhin-higiduraren energiaren parte bat eramanez eta hedapen-norabidea aldatuz. Hauek dira islapenaren legeak:

  1. Izpi erasotzailea, banaketa gainazalaren eraso puntuko normala (perpendikularra) eta izpi islatua plano berean daude.
  2. Eraso angelua (e) eta islapen angelua (i) berdinak dira.

Errefrakzioa

Fenomeno honetan, uhin bat bi inguruneren arteko banaketagainazalera iristean, bigarrenean sartu egiten da, uhin-higiduraren energiaren parte bat eramanez eta hedapen norabidea aldatuz. Hauek dira errefrakzioaren legeak:

  1. Izpi errefraktatua, normala eta izpi erasotzailea plano berean daude.
  2. Eraso angeluaren sinuaren eta errefrakzio angeluaren sinuaren arteko erlazioa konstantea da, eta uhin-higidurak bi inguruneetan dituen hedapen abiaduraren arteko erlazioaren berdina. Kantitate konstante horri bigarren inguruneak lehenengoarekiko duen errefrakzio-indize erlatiboa deritzo, n21.
  3. Ingurune batetik bestera zeharkatzen duenean izpiak ez du bere maiztasuna aldatuko, baina bai uhin-luzera.

Errefrakzio Indizea

Argiari dagokionez, ingurune baten errefrakzio-indize absolutua (n), argiak hutsean duen hedapen-abiaduraren (c) eta ingurune horretan duen hedapen-abiaduraren arteko erlazioa da.

Errefrakzio indizea eta Snell-en legea

Snell-en legea errefrakzio indizeen arabera ere adieraz dezakegu:

  • Argi izpi bat abiadura txikiagoa duen ingurune batera igarotzen bada, hau da, errefrakzio-indize baxua duen ingurune batetik errefrakzio-indize altuagoa duen beste batera igarotzen denean, errefrakzio angelua eraso angelua baino txikiagoa izango da eta izpi errefraktatua normalera hurbilduko da.
  • Aldiz, bigarren inguruneko abiadura lehenengo inguruneko abiadura baino handiagoa bada, hau da, errefrakzio-indize altuagoa duen ingurune batetik errefrakzio-indize baxuagoa duen beste batera igarotzean, izpi errefraktatua normaletik aldentzen da.

Muga Angelua eta Islapen Osoa

Argia ingurune batetik errefrakzio indize txikiagoko beste ingurune batera pasatzean - abiadura handiagoa duen ingurune batera pasatzean-, gertatu daiteke:

  1. Argi-izpia errefrakzio indize txikiagoko ingurune batera pasatzen denean, normaletik urrunduz errefraktatzen da.
  2. Eraso angelua handiagoa egitean, errefrakzio angelua ere handiagotu egiten da.
  3. Eraso angelu jakin batean (muga angeluan) errefrakzio angelua r=90°koa da.
  4. Eraso angelu hori handiagoa bada, argi guztia islatu egiten da: ISLAPEN OSOA.

Muga angelua (L), 90°ko errefrakzio-angeluari dagokion eraso-angeluari deritzo.

Erabateko islapenaren aplikazio bat zuntz optikoa da. Beirazko edo plastikozko zuntz malguak dira, eta horien barnetik argia ondoz ondoko barne-islapen osoen bidez transmititzen da. Oso erabilgarriak dira medikuntzan eta baita telekomunikazioetan ere.

Entradas relacionadas: